Сейсморазведка

Гравиразведка и сейсморазведка

Геофизические методы в геологии.

Лекция 6

В гравиразведке используется естественное поле силы тяжести. Изучая распределение поля силы тяжести, выделяют нарушения в его нормальном распределении – гравитационные аномалии, связанные с геофизическими объектами, отличающимися по плотности от вмещающей их среды. При проведении гравитационной съемки измеряют либо силу тяжести, либо вторые производные гравитационного потенциала. Измеренные величины сравнивают с нормальными вычисленными значениями. Прежде чем вычислять аномалии в наблюденные значения характеристик гравитационного поля вводят поправки: поправку за высоту точки наблюдения (поправка Фая), поправка за промежуточный слой (поправка Буге) и поправку за рельеф.

Δg₁ = 0.3086 Н (мГ), Н – в м; Δg₂ = – 0.0418 ρ Н (примерно 0.1 мГ/м);

Δg₃ – определяется по топографическим картам с использованием специальных палеток. Значение этой поправки всегда положительное.

Зная величины поправок, можно измеренное значение силы тяжести g привести к уровню моря и получить соответствующее значение g_п, затем рассчитать аномалию силы тяжести Δg = g_п – g₀. Аномалия, вычисленная с учетом поправок Δg₁ и Δg₂, называется аномалией Буге. Если учтена только поправка Δg₁, то аномалию называют аномалией Фая.

Для изучения гравитационного поля в гравиразведке используют приборы трех типов: маятниковые приборы, пружинные гравиметры и гравитационные вариометры, основной частью которых являются крутильные весы. Точность измерения современных гравиметров десятые и сотые доли мГ. Нить маятника в настоящее время изготавливается из плавленого кварца.

Гравиразведка используется при тектоническом районировании, при решении структурно-геологических задач и при поиске и разведке полезных ископаемых.

Сейсмология – это наука, предметом изучения которой являются естественные поля распространения упругих волн, возникающие при землетрясениях. В сейсморазведке используются поля распространения упругих волн, создаваемые специальным взрывом, ударом, вибровоздействием или генератором упругих колебаний. При изучении данного раздела дисциплины необходимо уяснить такие понятия как фронт волны, изохрона, луч, годограф.

В основе сейсморазведки лежат законы геометрической оптики.

– Принцип Гюйгенса-Френеля – всякая точка фронта волны – это самостоятельный источник колебаний.

– Принцип Ферма – время пробега вдоль луча меньше времени пробега вдоль любого другого пути.

– Суперпозиция – в одной среде могут распространяться одновременно две и более волны, каждая движется так, как будто других волн нет.

Распространение волн наблюдают на земной поверхности вдоль прямых – сейсмических профилей. Определяется время прихода волны в точки профиля и строится годограф τ = f(l). Годограф прямой волны вдоль линии, проходящей через точку взрыва, – прямая линия. Угол наклона годографа характеризует скорость распространения прямой волны в среде v = Δl/Δτ.

На рис. показаны лучи, по которым распространяются волны в однородной среде, и изохроны – поверхность, с которой в момент времени τ совпадает фронт волны.

Среди методов сейсморазведки выделяют: метод преломленных волн (МПВ), метод отраженных волн (МОВ), корреляционный метод преломленных волн (КМПВ), на котором базируется способ глубинного сейсмозондирования земной коры (ГСЗ) и вибровоздействие. При использовании любого из перечисленных методов задачей геофизиков является определение времени пробега упругой волны (прямой, преломленной, отраженной, объемной или поверхностной и пр. в зависимости от применяемого метода) от точки взрыва до ряда точек на профиле и построение по этим данным годографов. Для записи времени прихода упругой волны к одной точке профиля используется регистрирующее устройство – сейсмический канал, который состоит из сейсмоприемника (механические колебания – это микроны – преобразуются в электрические), усилителя с фильтрами (усиление в 10 тыс. – 80 тыс. раз) и зеркального рамочного гальванометра. Момент начала колебаний рамки – это момент прихода волны к сейсмоприемнику. Колебания рамки записываются на движущейся фотоленте. Для записи колебаний нескольких гальванометров на одну фотоленту используют осциллограф. Результатом полевых сейсмических работ является сейсмограмма, на которой фиксируются момент взрыва, отметки времени прихода различных волн к сейсмоприемнику. В настоящее время используют многоканальные сейсмостанции с числом каналов от 6 до 60. При одном взрыве можно записать время прихода волны к соответствующему количеству точек. Все сейсмоприемники помещают в ямки на профиле (10-100 м). Провода от них собирают в единый кабель – косу.

Дата добавления: 2014-01-07